JP2015011540A

JP2015011540A - タッチパネル装置、画像形成装置

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Publication number: JP2015011540A
Application number: JP2013136746A
Authority: JP
Inventors: 徹片本; Toru Katamoto
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2015-01-19
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: US20150002427A1; US9298308B2; JP5868903B2

Abstract

【課題】一部の振動デバイスが破損等してもユーザーにタッチパネルの操作感を与える。
【解決手段】タッチパネル８５１は複数のエリアに分割されており、エリア毎に第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４が予め割り当てられている。タッチパネル８５１が押されると、押された箇所に対応するエリアが座標認識部８１３より振動駆動部８１５に通知され、そのエリアの振動デバイスが振動駆動部８１５により第１の昇圧回路８１６に基づいて駆動する。比較回路８１４は、振動デバイスの圧電電圧と基準電圧を比較した出力電圧を出力する。座標認識部８１３は、比較回路８１４の出力電圧により、押された箇所に対応するエリアの振動デバイスが駆動していないと判定すると、他のエリアを振動駆動部８１５に通知する。振動駆動部８１５は通知されたエリアの振動デバイスを第２の昇圧回路８１７に基づいて振動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作キーを押した感覚を操作者へ触感でフィードバックするタッチパネル装置、画像形成装置に係り、特に、振動デバイスを備えたタッチパネル装置、画像形成装置に関する。

近年、画面上に表示された操作キーをタッチして操作を行うことができるタッチパネル装置が普及している。このようなタッチパネル装置において、操作キーを押した感覚を操作者へ触感でフィードバックする技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１の技術では、タッチパネルに振動デバイスを設け、操作者がタッチパネルの操作面をタッチした際に、振動デバイスに駆動信号を印加することでタッチパネルを振動させている。また、特許文献１の技術では、振動デバイスが破損していないかチェックするため、機器が使用されていない期間に定期的に振動デバイスを振動させて、圧電電圧が基準電圧以下になるとタッチパネルが異常であることを報知している。

特開２００８−２１７２３７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、破損等した振動デバイスが修理又は交換されるまで、操作キーを押した感覚を操作者へ触感でフィードバックすることができなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、一部の振動デバイスが破損等してもユーザーにタッチパネルにおける操作感を与えることができる技術を提供することを目的とする。

本発明のタッチパネル装置は、複数のエリアに分割されたタッチパネルと、前記エリア毎に予め割り当てられた複数の振動デバイスと、前記タッチパネルが押されたときに、押された箇所に対応するエリアに割り当てられた前記振動デバイスを駆動し、該振動デバイスが正常に駆動しないときに、他のエリアに割り当てられた前記振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアが振動するように駆動する振動駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。
また、前記エリア内には座標が対応付けられ、前記振動駆動制御手段は、前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスが正常に駆動しないときに、押された箇所に対応する前記座標に最も近距離のエリアを特定する座標認識手段と、前記座標認識手段によって特定されたエリアの振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアが振動するように駆動する駆動手段とを備えてもよい。
また、前記駆動手段は、前記押された箇所に対応するエリアを振動させる場合に、前記他のエリアに割り当てられた前記振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスよりも高電圧で駆動してもよい。
また、前記駆動手段は、前記押された箇所に対応するエリアを振動させる場合に、前記座標認識手段によって特定された前記エリアが複数あるときに、前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスを駆動するときと同じ電圧で前記特定された複数のエリアの振動デバイスを駆動してもよい。
また、前記座標認識手段は、前記押された箇所に対応する前記座標に最も近距離のエリアの振動デバイスが正常に駆動しないときに、これまでに特定したエリアの次に近いエリアを特定してもよい。
また、前記座標は複数であってもよい。
本発明の画像形成装置は、上記のタッチパネル装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、一部の振動デバイスが破損等してもユーザーにタッチパネルにおける操作感を与えることができる。

本発明に係るタッチパネル装置の実施の形態が搭載された画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す表示部の構成例を示す平面図である。図２に示すＡ−Ａ’断面図である。図１に示すタッチパネルと振動デバイスとの関係を示す概略構成図である。図１に示すタッチパネル装置の処理の流れを示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態のタッチパネル装置１８０が搭載された画像形成装置１０００は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部１１０と、原稿給送部１２０と、画像形成部１３０と、搬送部１４０と、記憶部１５０と、画像処理部１６０と、制御部１７０とを備えている。なお、本件の画像形成装置１０００は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。

画像形成装置１０００のタッチパネル装置１８０、原稿読取部１１０、原稿給送部１２０、画像形成部１３０及び搬送部１４０（不図示の給紙ローラー、搬送ローラー、排出ローラー）は、制御部１７０に接続され、制御部１７０によって動作制御される。また、制御部１７０には、記憶部１５０と、画像処理部１６０とが接続されている。

原稿読取部１１０は、スキャナー機能を有し、原稿給送部１２０又は不図示のプラテンガラスにセットされた原稿を読み取って画像データを取得し、取得した画像データを画像形成部１３０に出力する。

画像形成部１３０は、原稿読取部１１０から取得した画像データに基づいて、現像ユニットによって感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙に転写させて画像を印刷する。

搬送部１４０は、画像形成部１３０の画像形成処理に合わせて、不図示の給紙部に収納された記録紙を画像形成部１３０に搬送し、画像が印刷された記録紙を排出トレイに排出する。

制御部１７０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１０００の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部１７０は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、タッチパネル装置１８０から入力された所定の指示情報等に応じて装置全体の制御を行う。

記憶部１５０は、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、原稿読取部１１０が読み取った原稿の画像データが記憶される。

画像処理部１６０は、画像データに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、濃度調整、階調調整等の画像改善処理が行われる。

画像形成装置１０００には、画像形成装置１０００の設定や動作指示を行うタッチパネル装置１８０が配設されている。タッチパネル装置１８０は、表示部８５と振動デバイス駆動制御部８１とで構成されている。

具体的には、図２及び図３を参照すると、表示部８５は、タッチパネル８５１と第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８５５とを備えている。なお、以下で第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４を特に区別する必要がない場合、単に「振動デバイス」として説明する。

ＬＣＤ８５５は、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の操作入力を受け付ける各種操作キーを表示する。

タッチパネル８５１は、ＬＣＤ８５５の表示面に設けられ、操作者の指先やスタイラス等の押圧による入力を検知し、入力が検知された位置に対応する座標を座標認識部８１３に出力することで、ＬＣＤ８５５に表示された操作キーへの操作を受け付ける。タッチパネル８５１としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等を用いることができ、本実施の形態では、押圧されると、押圧力に応じて微少量撓む（歪む）構造のものが用いられている。

第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４は、圧電素子等で構成され、タッチパネル８５１の操作面をカバーするように設けられている。この第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４は、タッチパネル８５１を振動させる振動手段として機能する。

図３を参照すると、ＬＣＤ８５５は、筐体８５６内に収納保持され、ＬＣＤ８５５上には、タッチパネル８５１が弾性部材８５７、８５８に狭持されて配置されている。また、筐体８５６には、ＬＣＤ８５５及びタッチパネル８５１の周辺領域を覆うアッパーカバーを設けられており、筐体８５６のアッパーカバーで覆われた箇所の、タッチパネル８５１の裏面に、第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３、第３の振動デバイス８５４が貼着されている。

具体的には、タッチパネル８５１は、図４を参照すると、第１のエリア８５１１と第２のエリア８５２２と第３のエリア８５３３とに分けられており、第１のエリア８５１１の裏面に第１の振動デバイス８５２が、第２のエリア８５２２の裏面に第２の振動デバイス８５３が、第３のエリア８５３３の裏面に第３の振動デバイス８５４が配置されている。また、第１のエリア８５１１、第２のエリア８５２２、第３のエリア８５３３は、複数の座標と対応付けられている。一例として、図４では、第２のエリア８５２２と（ｂ１、ｂ１）〜（ｂ３、ｂ４）の座標とが対応付けられた例を示している。操作者がタッチパネル８５１を押すと、座標認識部８１３は、タッチパネル８５１の押された箇所に対応する座標Ｐを取得する。

以下では、タッチパネル８５１の押された箇所に対応する座標Ｐと対応付けられたエリアを「振動エリア」と呼び、振動エリアの振動デバイスが破損等していたときに、振動エリアの振動デバイスに代わって振動する振動デバイスのエリアを「補完エリア」と呼ぶ。なお、後述するが、補完エリアは、座標Ｐに最も近距離のエリア（振動エリアを除く）となる。例えば、図４に示すように、座標Ｐが（ｂ１、ｂ１）である場合、振動エリアは第２のエリア８５２２であり、補完エリアは第１のエリア８５１１となる。

なお、振動デバイスは、必ずしもタッチパネル８５１上のエリアと１対１に対応する必要はなく、１つの振動デバイスが、２つの振動エリアを振動させるように割り当てられてもよいし、３つ以上の振動エリアを振動させるように割り当てられてもよく、自由に配置されてもよい。また、タッチパネル８５１上の各エリアは１つの座標と対応付けられてもよい。

図１を参照して、座標認識部８１３は、座標Ｐを取得すると、通信部８１１を介して制御部１７０にその座標値を出力する。通信部８１１は、クロック部８１２から出力される内部クロックに基づいて制御部１７０と通信を行う。制御部１７０は、通信部８１１を介して座標Ｐを取得すると、その座標Ｐに対応してキー操作等の処理を行う。また、座標認識部８１３は、座標Ｐを取得すると、その座標Ｐに対応付けられたタッチパネル８５１のエリア（振動エリア）を特定し、振動エリアである旨とそのエリア情報とを振動駆動部８１５に通知する。なお、座標認識部８１３は、取得した座標Ｐとタッチパネル８５１上の各エリアとの対応関係を、例えば記憶部１５０等に記憶された対応表等を参照して予め取得しているものとする。

振動駆動部８１５は、振動エリアである旨とエリア情報とを取得すると、取得したエリア情報に対応する第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３又は第３の振動デバイス８５４を、第１の昇圧回路８１６の電圧を利用して駆動する。これにより、タッチパネル８５１上の振動エリアが振動する。

この第１の昇圧回路８１６の出力電圧は、振動エリアを振動させるための通常の駆動電圧として設定されている（例えば２０Ｖ）。一方、後述するが、第２の昇圧回路８１７は、振動エリアの振動デバイスが破損等していた場合に、その振動エリアを補完エリアの振動デバイスによって振動させるためのものである。そのため、第２の昇圧回路８１７の出力電圧は、第１の昇圧回路８１６の出力電圧よりも高電圧となるように設定されている（例えば４０Ｖ）。

第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３及び第３の振動デバイス８５４には、比較回路８１４が接続されている。比較回路８１４は、タッチパネル装置１８０の不図示の電源が入ると、第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３及び第３の振動デバイス８５４の出力電圧と所定の基準電圧とを比較した出力電圧を座標認識部８１３に出力する。具体的には、比較回路８１４は、第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３及び第３の振動デバイス８５４のいずれかが駆動すると、その圧電電圧によって出力電圧が変化するように構成されている。これにより、座標認識部８１３は、比較回路８１４を介して、振動駆動部８１５に通知したエリアの振動デバイスが正常に振動したか否かを検知している。例えば、座標認識部８１３は、比較回路８１４から所定の一定電圧が帰還したか否かで、振動デバイスが正常に振動したか否かを判定するようにしてもよい。

座標認識部８１３は、比較回路８１４の出力電圧に基づいて振動デバイスが正常に駆動していないと判定した場合、振動エリア以外で、操作者が押した箇所に対応する座標Ｐに最も距離が近いエリア（補完エリア）を特定する。座標認識部８１３は、補完エリアを特定すると、エリアが補完エリアである旨とそのエリア情報とを振動駆動部８１５に出力する。

振動駆動部８１５は、エリアが補完エリアである旨とエリア情報とを取得すると、補完エリアに割り当てられた第１の振動デバイス８５２、第２の振動デバイス８５３又は第３の振動デバイス８５４を、第２の昇圧回路８１７による出力電圧に基づいて駆動する。補完エリアの振動デバイスは、第２の昇圧回路８１７により、通常の第１の昇圧回路８１６の出力電圧よりも高電圧で駆動するから、通常よりも広範囲にタッチパネル８５１のエリアを振動させる。これにより、振動エリアが振動し、操作者に操作感がフィードバックされる。つまり、操作者がタッチパネル８５１を押した箇所のエリアは、そのエリアの振動デバイスとは異なるエリアの振動デバイスによって振動する。

具体的に、図５を参照してタッチパネル装置１８０がタッチパネル８５１を操作されたときに触感をフィードバックする処理の流れを説明する。

まず、ステップＡ１０で、座標認識部８１３は、タッチパネル８５１が押されたか判定する。ステップＡ１０でＮｏの場合、座標認識部８１３は、ステップＡ１０を繰り返す。ステップＡ１０でＹｅｓになると、ステップＡ１２で、座標認識部８１３は、タッチパネル８５１上の押された箇所の座標Ｐを取得する。ステップＡ１４で、座標認識部８１３は、座標Ｐに対応付けられたタッチパネル８５１上のエリアを特定する。ステップＡ１６で、座標認識部８１３は、特定したエリアが振動エリアである旨とそのエリア情報とを振動駆動部８１５に通知する。

ステップＡ１８で、振動駆動部８１５は、座標認識部８１３から通知されたエリア情報が振動エリアであるか否か判定する。ステップＡ１８でＹｅｓの場合、ステップＡ２０で、振動駆動部８１５は、通知されたエリアの振動デバイスを第１の昇圧回路８１６の電圧を利用して駆動する。

ステップＡ２２で、比較回路８１４は、振動デバイスの圧電電圧と基準電圧とを比較した出力電圧を座標認識部８１３に出力する。

ステップＡ２４で、座標認識部８１３は、比較回路８１４の出力電圧に基づいて、振動駆動部８１５に通知したエリアの振動デバイスが正常に駆動している否か判定する。ステップＡ２４でＹｅｓの場合、本処理が終了する。一方、ステップＡ２４でＮｏの場合、ステップＡ２６で、座標認識部８１３は、振動エリア以外で座標Ｐに最も近距離のエリアを補完エリアとして特定する。ステップＡ２８で、座標認識部８１３は、エリアが補完エリアである旨と補完エリアのエリア情報とを振動駆動部８１５に通知して、ステップＡ１８に処理を戻す。

ステップＡ１８でＮｏの場合、ステップＡ３０で、振動駆動部８１５は、第２の昇圧回路８１７の電圧を利用して補完エリアの振動デバイスを駆動し、本処理を終了する。

これにより、振動デバイスの一つが破損しても、破損した振動デバイスに代わって、他の正常な振動デバイスが振動するので、装置のダウンタイムを無くし、信頼性を向上させることができる。

このように、本実施形態によれば、破損している振動デバイスがあっても、破損した振動デバイスの代わりに正常な振動デバイスを振動させることができる。つまり、一部の振動デバイスが破損した場合でも、他の振動デバイスで破損した振動デバイスに割り当てられたエリアの振動を補うことができ、画像形成装置１０００を正常に動作させ続けることができる。

なお、例えば、図４に示す座標（ｂ２、ｂ１）のように、座標Ｐがエリアの中央に位置していた場合、座標認識部８１３は、座標Ｐに基づいて補完エリアを第１のエリア８５１１及び第２のエリア８５２２と特定することになる。このように、座標認識部８１３は、特定した補完エリアが複数ある場合、いずれか一方のエリアを補完エリアとしてもよいし、複数のエリアを補完エリアとしてもよい。複数のエリアを補完エリアとする場合、振動駆動部８１５は、第２の昇圧回路８１７ではなく、通常の第１の昇圧回路８１６で複数の補完エリアの振動デバイスを同時に駆動してもよい。

また、更に、座標認識部８１３は、通常エリアの振動デバイスだけでなく、補完エリアの振動デバイスが正常に駆動しているか否かを比較回路８１４の出力電圧に基づいて判定してもよい。そして、座標認識部８１３は、補完エリアの振動デバイスが破損等していると判定した場合、これまでに特定したエリア（振動駆動部８１５に通知済みの振動エリア、補完エリア）の次に座標Ｐに距離が近いエリアを補完エリアとして特定し、その補完エリアの振動デバイスを振動駆動部８１５を介して駆動するようにしてもよい。

例えば、座標認識部８１３は、図４に示す座標Ｐに対応して第２のエリア８５２２を振動させるにあたり、第２の振動デバイス８５３が正常に駆動せず、補完エリアとして通知した第１のエリア８５１１の振動デバイスも正常に駆動していないと判定したとする。すると、座標認識部８１３は、これまでに特定した第１のエリア８５１１の次に座標Ｐに近いエリアとして、第３のエリア８５３３を補完エリアとして振動駆動部８１５に通知し、第３の振動デバイス８５４を振動させる。

なお、図４では、３つのエリアと３つの振動デバイスを例に示したが、マトリクス状に複数のエリアと複数の振動デバイスが配置されても同様に上記実施形態を適用できる。この場合、補完エリアの場所が振動エリアから遠く離れることもあるため、補完エリアの振動デバイスの振動が振動エリアに届くように、昇圧回路を二段階だけでなく三段階以上設け、より高電圧の昇圧回路の電圧を利用して振動デバイスを駆動してもよい。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。

１１０原稿読取部
１２０原稿給送部
１３０画像形成部
１４０搬送部
１５０記憶部
１６０画像処理部
１７０制御部
１８０タッチパネル装置
８１振動デバイス駆動制御部
８１１通信部
８１２クロック部
８１３座標認識部
８１４比較回路
８１５振動駆動部
８１６第１の昇圧回路
８１７第２の昇圧回路
８５表示部
８５１タッチパネル
８５２第１の振動デバイス
８５３第２の振動デバイス
８５４第３の振動デバイス
８５５ＬＣＤ
８５６筐体
８５７、８５８弾性部材
８５１１第１のエリア
８５２２第２のエリア
８５３３第３のエリア
Ｐ座標
１０００画像形成装置

Claims

複数のエリアに分割されたタッチパネルと、
前記エリア毎に予め割り当てられた複数の振動デバイスと、
前記タッチパネルが押されたときに、押された箇所に対応するエリアに割り当てられた前記振動デバイスを駆動し、該振動デバイスが正常に駆動しないときに、他のエリアに割り当てられた前記振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアが振動するように駆動する振動駆動制御手段と
を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
前記エリア内には座標が対応付けられ、
前記振動駆動制御手段は、
前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスが正常に駆動しないときに、押された箇所に対応する前記座標に最も近距離のエリアを特定する座標認識手段と、
前記座標認識手段によって特定されたエリアの振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアが振動するように駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
前記駆動手段は、前記押された箇所に対応するエリアを振動させる場合に、前記他のエリアに割り当てられた前記振動デバイスを前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスよりも高電圧で駆動する
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
前記駆動手段は、前記押された箇所に対応するエリアを振動させる場合に、前記座標認識手段によって特定された前記エリアが複数あるときに、前記押された箇所に対応するエリアの振動デバイスを駆動するときと同じ電圧で前記特定された複数のエリアの振動デバイスを駆動する
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
前記座標認識手段は、前記押された箇所に対応する前記座標に最も近距離のエリアの振動デバイスが正常に駆動しないときに、これまでに特定したエリアの次に近いエリアを特定する
ことを特徴とする請求項２から４までのいずれか一項に記載のタッチパネル装置。
前記座標は複数であることを特徴とする請求項２から５までのいずれか一項に記載のタッチパネル装置。
前記請求項１から６までのいずれか一項に記載のタッチパネル装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。